用化學為生命健康護航

董博文

摘 要：化學作為一門以自然為基礎的實驗學科，從生活中來，到生活中去，為人類生存和發展作出了重大貢獻。化學制藥行業自19世紀20年代以來，在其幫助下人類壽命已平均延長了20多年。高中化學知識中有許多與人類身體健康息息相關的內容，雖然較為淺顯，但如果能學以致用，研究探索，將其滲透到日常生活中，引導人們從專業角度出發樹立健康的觀念，實施健康行為，進行日常健康防護，也未嘗不是一個有效的措施。

關鍵詞：高中化學；健康防護；生命

中圖分類號：G633.8

文獻標識碼：A

2015年10月，中國藥學家屠呦呦因從黃花蒿中分離出新型結構的抗瘧有效成分，從而發現了青蒿素治療瘧疾的治療法，獲得諾貝爾生理學或醫學獎，成為第一位獲得諾貝爾科學獎項的中國本土科學家。化學制藥對人類生命健康的護航作用再一次登上巔峰。化學，作為一門以自然為基礎的實驗學科，在藥物研發、合成和使用中起到至關重要的作用，人工合成的藥物已達10萬多種。高中化學涉及新材料研制、能源、保護環境等多種內容，每一章節的內容都與生活息息相關，其中關于人類身體健康的內容，更能夠使得學生在學習中理論聯系實際，知行合一，學以致用，起到日常健康防護的作用。

一、從化學原理中診病

人作為萬物之靈，以化學的眼光來看也不過是由C、H、O、N及各種微量元素構成的，每種成分有著其固定的數量和形態，當因為各種化學反應而使得分子發生了不應該有的變化，就應該是生病了。高中化學知識雖然仍粗淺，但仔細思考、認真探索，也有許多知識能夠用到健康防護上。

1.碳水化合物代謝——疲憊的根源

母親才年過40，但總是上樓氣喘吁吁，鍛煉一下就說腰酸背疼。我每天至少跑步2000米，還要打籃球、踢足球，怎么不覺得腿腳酸疼呢？我想，除了心理因素之外，如果以化學的視角，碳水化合物的代謝應該是其中的關鍵因素。

人體在進行相對劇烈運動時，由于細胞要完成神經沖動傳遞、肌肉收縮等任務，就需要如三磷酸腺甙（ATP）等高能量化合物水解放熱，肌肉細胞調動葡萄糖分解以產生能量，同時形成乳酸，方程式為C6H12O6═2C3H6O3。乳酸會阻礙肌肉的運動，因此引起肌肉酸脹，使人感覺疲憊。如果乳酸積累過多還會造成輕度的酸中毒，其引發的惡心、頭疼等癥狀更會加重疲憊感。這應該就是母親不經常鍛煉，偶爾運動一下就會深感疲憊的原因。而我因為經常運動，身體機能已經產生了良好的適應性，也很少產生乳酸堆積，因此不會覺得很累。

如何讓母親運動后不會感覺很累呢？我知道乳酸與氧氣會慢慢反應，酸脹疲憊感便會消失，方程式為C3H6O3+3O2═3CO2+3H2O。所以在緊張運動之后，需要多做深呼吸來增加身體內氧氣的供給，促使乳酸盡快氧化，是減少疲倦感的好辦法，因此我更建議母親多做有氧運動。

2.碘元素的不穩定——甲減的罪魁

在高中化學關于微量元素的學習中，我明白了為保持正常的身體機能，人體中必須含有多種多樣的微量元素，而碘元素I就是其中很重要的一種。母親幾年前被診斷為甲狀腺功能減退，這種疾病就與碘密不可分。甲狀腺素是由氨基酸和碘組合而成，有促進細胞代謝，刺激組織生長、成熟和分化的功能。甲狀腺功能低下時，會導致體重增加、身體疲倦、精神遲鈍等癥狀。我國是世界上嚴重的缺碘地區，母親自小生長的黑龍江至今仍屬于環境缺碘地區。

碘元素具有不穩定性，人體內的碘以化合物如碘化鉀、碘化鈉、碘酸鹽等形式存在，最佳的補碘方法以含碘食鹽最為方便有效。碘鹽的主要成分是碘酸鹽KIO3，KIO3受熱會分解，化學方程式是2KIO3═2KI+3O2↑。如果母親在炒菜時先放鹽，則會導致KIO3分解而起不到補碘的作用，所以在菜炒好后再放鹽才是合理而科學的辦法。

3.酸的侵蝕——胃潰瘍的元兇

胃潰瘍是母親那一代人因為少年時食物短缺、飲食衛生條件不好而引發的常見病。前幾年經常看到母親吃胃必治、胃舒平或者小蘇打片，現在結合學過的化學知識，我知道胃潰瘍形成主要是由于胃酸和胃蛋白酶對粘膜自身消化所形成的，胃酸的主要成分就是化學上最常用的鹽酸HCl。胃必治、胃舒平的主要成分是Al（OH）3，它可以迅速中和胃酸，較快緩解潰瘍引起的疼痛，膠體物質還能起到輕度胃粘膜保護作用，其化學方程式為Al（OH）3+ 6HCl═AlCl3+3H2O。近年來母親胃潰瘍趨于嚴重，大夫醫囑不讓再吃小蘇達片，我想那是因為小蘇達NaHCO3雖然也能與胃酸HCl中和反應，但是會產生二氧化碳氣體，對潰瘍面造成壓力，嚴重時可能產生穿孔，其反應方程式為NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O。

知其所以然才能有的放矢，母親一直認為多喝牛奶有助于胃潰瘍的改善。可是牛奶中主要碳水化合物是乳糖，乳糖在人體內可調節胃酸，促進胃酸分泌，反使病情惡化。她認為的少食多餐也未必是一種好方法，因為食物進入胃內，雖然能中和一部分胃酸，但也會刺激胃酸分泌，從而使潰瘍面不斷受到胃酸侵蝕，不利于潰瘍的愈合，看來還是定量定時為好。除每日三餐外，我覺得適當增加含糖分較少的饅頭干是個不錯的辦法。因為饅頭干中的淀粉經口腔充分咀嚼后可以轉化為易消化的糊精，能夠中和胃酸，減輕胃酸對潰瘍面的刺激和腐蝕，利于潰瘍的愈合。

二、從化學知識中防護

了解化學原理能夠進行簡單的疾病診斷和合理用藥，更能夠利用所學知識進行健康防護，改正不良衛生習慣，呵護身體健康。

1.吃鹽對與錯

人體所需的六大營養糖類、脂肪、蛋白質、水、無機鹽和維生素都需要通過飲食獲得。食鹽的主要成分就是氯化鈉，Na+和Cl-在人體內可以起到控制組織液和血漿內的電解質平衡，控制體內的酸堿平衡，可見食鹽作為味道之源必不可少。攝入適量食鹽可以降低血液黏度，降低血液類疾病的發生概率。口腔醫生常建議使用淡鹽水漱口，對咽喉疼痛、牙齦腫疼等口腔疾病有治療和預防作用，還能預防感冒，緩解咽喉炎癥。而食鹽攝入量過少將會現頭痛、倦怠、惡心、嘔吐、食欲不振、全身無力等癥狀，不利于身體健康。

鹽雖好，卻不能多吃，鹽的攝入量過多，會增加人體心臟的負擔，引發動脈粥狀硬化及高血壓，損傷胃黏膜，使呼吸道疾病加重引發哮喘等。醫學專家研究表明，健康成年人每天攝入食鹽量6克左右為宜。母親做飯口味偏重，鹽的攝入量超標大概也是她常感疲倦的一個原因。因此，我特地挑選有精確刻度計量的鹽勺，并積極倡導購買低鈉鹽，希望能將我家的食鹽使用控制在科學范圍內。

2.喝茶好與壞

茶作為流行于中國及世界兩千多年的保健飲品，一直是母親書桌上的常備品。茶中含有有機化學成分如茶多酚類、植物堿、氨基酸等，以及無機礦物元素如鉀、鈣、鎂、鋅等，這些成分都是有益人體健康，難怪會被人稱為“萬藥之王”。

可是茶不離口卻也未必全對，例如母親常用茶來吃藥，這就會影響藥物的吸收。因為茶中含有一種叫單寧酸的酸性物質，而藥中有不少都含有堿性物質，當酸堿發生了中和反應，就形成了既不能溶解也不能被人體吸收的沉淀物和水，肯定會影響藥性的發揮。而茶中的茶堿會降低磷酸二酯酶的活性，多酚類物質對胃腸黏膜具有一定的收斂作用，使胃壁細胞分泌大量胃酸，也不利于胃潰瘍的治愈。

3.飲酒利與弊

中華傳統酒文化源遠流長，母親愛好古詩文，對“對酒當歌”“舉杯邀月”這類行為藝術頗為推崇，再加上職場應酬，難免會常喝酒并偶有喝醉。她知道酒醉傷身，又覺得藥物解酒加重對肝臟的損害，于是常用醋、茶、牛奶、水果等辦法醒酒，效果甚微。從化學原理中我知道，酒的主要成分是乙醇，在人體內主要是通過肝臟的酶系統進行氧化代謝，首先由ADH（乙醇脫氫酶）脫掉乙醇分子中的兩個氫原子，分解成對人體肝臟有極大毒性的乙醛，再由ALDH（乙醛脫氫酶）脫掉乙醛分子中的兩個氫原子，轉化為乙酸進而分解為二氧化碳和水。反應過程如下CH3CH2OH—C2H4O—C2H4O2—CO2、H2O。由此可見，提高ALDH活性才能增加乙醇的代謝速度。ALDH活性與遺傳有關，但不會隨糖、茶多酚或維生素所增加，所以水果、茶水、奶之類并不會起到解酒作用。醋酸與乙醇確實會發生酯化反應生成乙酸乙酯和水，但這需要在濃硫酸加熱的條件下，人體內并不具備這樣的反應條件，相反大量的醋還會加劇對胃的刺激，得不償失。

我建議母親可以適度少量飲酒，尤其是紅葡萄酒，可以起到養生作用，因為它能使血中的高密度脂蛋白（HDL）升高，防治動脈粥樣硬化，其中的多酚物質還能抑制血小板的凝集并防止血栓形成。

人體內“化合物”出現危機，化學方法可以合成藥物來治療。英國弗萊明發現青霉素在人體內水解后得到的青霉氨基酸能夠抑制細菌生長，從而成為“二戰”時期戰場上拯救最多生命的偉大發明家。磺胺類藥物通過與對氨基苯甲酸（PABA）競爭二氫葉酸合成酶而影響核酸和蛋白質的合成，抑制細菌的生長，起到防止全身性細菌感染的作用，還有能夠使發熱病人體溫下降、緩解疼痛的阿司匹林……化學藥物正在如守護神一樣守衛著人類身體的健康。

人體真是個奇妙的化學構成，除身體機能外，連心情構成都由各種化學物質所支配，人體自身合成的PEA苯基乙胺主導神經興奮，多巴胺含量傳遞愉悅，腎上腺素有強大的血管收縮和神經傳導作用，在引起血壓、心率和血糖含量的增高的同時，更使人感到勇氣倍增。如果未來科學家能夠找到他們的化學分子式，經過合成、試驗，生產出產品，那豈不是就能建立一個令人永遠快樂、幸福的世界？

我曾幻想未來成為一名醫生，懸壺濟世、治病救人，但我所能醫治的，也不過是我能接觸到的有限的患者，而如果能夠成為一名鉆研化學制藥的藥學家，如屠呦呦、弗萊明那樣研制出攻克人類疾病藥品，那我所能服務的將是全人類的幸福。雖然高中化學的學習不過是為我打開了一扇通往未來奇妙世界的門，但我已經深深被外面世界的博大精彩所吸引，必將全力以赴、矢志不移。

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